19. Значението на механичните и физичните свойства по време на експлоатацията на продуктите. Свойствата като показатели за качеството на материала Свойствата на металите се делят на физични, химични, механични и технологични. Физическите свойства включват: цвят, специфично тегло, плавимост,

25. Зависимост на механичните и физичните свойства от състава в системи от различни видове Свойството е количествена или качествена характеристика на даден материал, която определя неговата прилика или разлика с други материали.Съществуват три основни групи свойства:

Значението на мотоциклета В наши дни мотоциклетът се е превърнал в необходим аксесоар към икономическия и културния живот на страната; проникна и в армията. Дълго време на мотоциклета във военните дела е възложена изключително спомагателна роля като средство за комуникация; той в момента има

Физическа величина и нейните характеристики.

Всички обекти на материалния свят имат редица свойства, които ни позволяват да разграничим един обект от друг.

Имотпредметът е обективна характеристика, която се проявява при неговото създаване, експлоатация и потребление.

Свойството на обекта трябва да бъде изразено качествено - под формата на словесно описание, и количествено - под формата на графики, фигури, диаграми, таблици.

Метрологичната наука се занимава с измерване на количествените характеристики на материални обекти - физични величини.

Физическо количество- ϶ᴛᴏ свойство, което е качествено присъщо на много обекти, а количествено е индивидуално за всеки от тях.

напр. масаимат всички материални обекти, но всеки от тях масова стойностиндивидуален.

Физическите величини се делят на измеримиИ оценени.

Измеримифизическите величини могат да бъдат изразени количествено под формата на определен брой установени мерни единици.

напр, стойността на мрежовото напрежение е 220 IN.

Физическите величини, които нямат мерна единица, могат да бъдат само оценени. Например мирис, вкус. Тяхната оценка се извършва чрез дегустация.

Някои количества могат да бъдат оценени по скала. Например: твърдост на материала - по скалата на Викерс, Бринел, Рокуел, земетръсна якост - по скалата на Рихтер, температура - по скалата на Целзий (Келвин).

Физическите величини могат да бъдат квалифицирани по метрологични критерии.

от видове явленияте се делят на

а) истински, описващ физичните и физико-химичните свойства на веществата, материалите и продуктите от тях.

Например маса, плътност, електрическо съпротивление (за да се измери съпротивлението на проводник, токът трябва да премине през него, това измерване се нарича пасивен).

б) енергия, описваща характеристиките на процесите на трансформация, пренос и използване на енергията.

Те включват: ток, напрежение, мощност, енергия. Тези физични величини се наричат активен. Те не се нуждаят от допълнителен източник на енергия.

Има група физически величини, които характеризират хода на процесите във времето, например спектрални характеристики, корелационни функции.

от аксесоарикъм различни групи физични процеси, количествата са

· пространствено-времеви,

· механични,

· електрически,

· магнитни,

· термична,

· акустичен,

· светлина,

· физични и химични,

· йонизиращи лъчения, атомна и ядрена физика.

от степени на условна независимостфизическите величини се делят на

· основен (независим),

· производни (зависими),

· допълнителен.

от наличие на измерениефизическите величини се делят на размерни и безразмерни.

Пример размеренвеличината е сила, безразмерен- ниво звукова мощност.

За количествено определяне на физическа величина се въвежда концепцията размерфизическо количество.

Размер на физическото количество- това е количествената сигурност на физическо количество, присъщо на конкретен материален обект, система, процес или явление.

напр, всяко тяло има определена маса, следователно те могат да бъдат разграничени по маса, ᴛ.ᴇ. по физически размер.

Изразът на размера на физическо количество под формата на определен брой единици, приети за него, се определя като стойността на физическо количество.

Стойността на физическото количество еТова е израз на физическо количество под формата на определен брой мерни единици, приети за него.

Процесът на измерване е процедура за сравняване на неизвестна величина с известна физична величина (сравнена) и в тази връзка се въвежда понятието истински смисълфизическо количество.

Истинска стойност на физична величина- ϶ᴛᴏ стойността на физическа величина, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ идеално характеризира съответната физическа величина в качествено и количествено съотношение.

Истинската стойност на независимите физични величини се възпроизвежда в техните стандарти.

Истинското значение се използва рядко, по-често се използва реална стойностфизическо количество.

Реална стойност на физическа величина- Стойност на ϶ᴛᴏ, получена експериментално и донякъде близка до истинската стойност.

Преди това имаше понятието „измерими параметри“, но сега, съгласно регулаторния документ RMG 29-99, се препоръчва понятието „измерими количества“.

Физическите величини са много и те са систематизирани. Система от физически величини е набор от физически величини, формирани в съответствие с приетите правила, когато някои величини се приемат като независими, докато други се определят като функции на независими величини.

В името на система от физически величини се използват символи на величини, приети като основни.

Например в механиката, където дължините се приемат като основни - Л , тегло - м и време - T , името на системата съответно е Lm t .

Системата от основни величини, съответстваща на международната система от единици SI, се изразява със символи LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. използват се символи на основните величини: дължина - Л , тегло - М , време - T , сила на тока - аз , температура - К, количеството на веществото - н , силата на светлината - Дж .

Основните физични величини не зависят от стойностите на други величини на тази система.

Производна физична величина- ϶ᴛᴏ физическа величина, включена в система от количества и определена чрез основните величини на тази система. Например силата се определя като маса, умножена по ускорението.

3. Единици за измерване на физични величини.

Единица за измерване на физическа величина обикновено се нарича величина, на която по дефиниция се приписва числена стойност, равна на 1 и който се използва за количествено изразяване на еднородни с него физични величини.

Единиците на физическите величини се обединяват в система. Първата система е предложена от Гаус К (милиметър, милиграм, секунда). Сега системата SI е в сила, преди имаше стандарт на страните от СИВ.

Мерните единици са разделенина основни, допълнителни, производни и несистемни.

В системата SIседем основни единици:

· дължина (метър),

· тегло (килограм),

· време (секунда),

· термодинамична температура (келвин),

· количество вещество (mol),

· сила на електрически ток (ампер),

· интензитет на светлината (кандела).

маса 1

Обозначаване на базовите единици SI

Забележка. Радианът е ъгълът между два радиуса на окръжност, дъгата между които е равна по дължина на радиуса. В градуси един радиан е равен на 57 0 17 ’ 48 ’’ .

Стерадианът е плътен ъгъл, чийто връх се намира в центъра на сферата и който изрязва върху повърхността на сферата площ, равна на площта на квадрат с дължина на страната, равна на радиуса на сферата. . Плътният ъгъл се измерва чрез определяне на равнинни ъгли и извършване на допълнителни изчисления по формулата:

Q = 2p (1 - cosa/2),

Където Q- плътен ъгъл,а - плосък ъгъл при върха на конус, образуван вътре в сфера от даден телесен ъгъл.

Плътен ъгъл 1 ср съответства на плосък ъгъл, равен на 65 0 32 ’ , ъгълp ср - плосък ъгъл 120 0 , ъгъл2pср - 180 0 .

Допълнителни единици SI се използват за формиране на единиците за ъглова скорост, ъглово ускорение и някои други величини.

Самите радиан и стерадиан се използват предимно за теоретични конструкции и изчисления, т.к Повечето практични стойности на ъгъл (пълен ъгъл, прав ъгъл и т.н.) в радиани се изразяват с трансцендентални числа ( 2p, p/2).

Дериватисе наричат ​​мерни единици, получени с помощта на уравнения за връзка между физическите величини. Например единицата за сила в SI е нютон ( н ):

н = kg∙m/s 2 .

Въпреки факта, че системата SI е универсална, тя позволява използването на някои несистемни единици, които са намерили широко практическо приложение (например хектар).

Те се наричат ​​несистемниединици, които не са включени в нито една от общоприетите системи от единици за физически величини.

За много практически случаи избраните размери на физическите величини са неудобни - твърде малки или големи. Поради тази причина в измервателната практика те често използват кратниИ подкратноединици.

МногократниОбичайно е единица да се нарича цяло число пъти по-голямо от системна или несистемна единица. Например кратно на едно 1км = 1000 м.

ДолнойОбичайно е единица да се нарича цяло число пъти по-малко от системна или несистемна единица. Например подкратна единица 1 см = 0,01 м.

След приемането на метричната система от мерки е възприета десетична система за образуване на кратни и подкратни, съответстваща на десетичната система на нашето числено броене. напр. 10 6 – мега, А 10 -6 – микро.

Физическа величина и нейните характеристики. - понятие и видове. Класификация и характеристики на категорията "Физична величина и нейните характеристики." 2017 г., 2018 г.

Измерване– набор от предимно експериментални операции, извършвани с помощта на техническо средство, което съхранява единица величина, което позволява да се сравни измерената величина с нейната единица и да се получи

желаната стойност на количеството. Тази стойност се нарича резултат от измерването.

За да се установят разликите в количествената стойност на показания обект, се въвежда понятието физическо количество.

Физическо количество (PV)е едно от свойствата на физически обект (явление, процес), общо в качествено отношение за много физически обекти, но количествено индивидуално за всеки обект (фиг. 4.1).

Например плътност, напрежение, индекс на пречупване и др.

Така че, използвайки измервателно устройство, например волтметър за постоянен ток, ние измерваме напрежението във волтове на определена електрическа верига, като сравняваме позицията на показалеца (стрелката) с единицата за електрическо напрежение, записана върху скалата на волтметъра. Намерената стойност на напрежението като определен брой волтове представлява резултата от измерването.

Ориз. 4.1.

Отличителна черта на дадено количество може да бъде мерна единица, измервателна техника, стандартна проба или комбинация от тях.

При необходимост е възможно да се измери не само физическа величина, но и всеки физически и нефизически обект.

Ако масата на едно тяло е 50 кг, тогава говорим за размер на физическа величина.

Размер на физическото количество– количествено определяне на физична величина, присъща на конкретен материален обект (явление, процес).

Истински размерфизическото количество е обективна реалност, която не зависи от това дали съответната характеристика на свойствата на обекта е измерена или не. Реална стойностфизическото количество се намира експериментално. Тя се различава от истинската стойност с големината на грешката.

Размерът на дадено количество зависи от това коя единица се използва при измерване на количеството.

Размерът може да бъде изразен като абстрактно число, без да се посочва мерна единица, на която съответства числена стойност на физична величина.Количествена оценка на физична величина, представена с число, указващо единицата на тази величина, се нарича стойността на физическо количество.

Можем да говорим за размери на различни единици на дадена физическа величина. В този случай размерът на например килограм се различава от размера на паунд (1 паунд = 32 лота = 96 макари = 409,512 g), пуд (1 точка = 40 паунда = 1280 лота = 16,3805 kg) и т.н. . д.

Следователно трябва да се вземат предвид различните интерпретации на физическите величини в различните страни, в противен случай това може да доведе до непреодолими трудности, дори до бедствия.

Така през 1984 г. канадският пътнически самолет Боинг-647 направи аварийно кацане на полигон за изпитване на превозни средства, след като двигателите отказаха по време на полет на височина 10 хил. м поради изразходваното гориво. Обяснението за този инцидент е, че уредите на самолета са били калибрирани в литри, но уредите на канадската авиокомпания, която е зареждала самолета, са калибрирани в галони (приблизително 3,8 л). Така е заредено почти четири пъти по-малко гориво от необходимото.

Така че, ако има определено количество Х,единицата за измерване, приета за него, е [X], тогава стойността на конкретно физическо количество може да се изчисли по формулата

X = q [х], (4.1)

Където q –числена стойност на физична величина; [ х] – единица за физическа величина.

Например дължината на тръбата л= 5m, където л– стойността на дължината, 5 – числената й стойност, m – приетата в този случай единица за дължина.

Уравнение (4.1) се нарича основно уравнение за измерване,показващи, че числовата стойност на дадено количество зависи от размера на приетата мерна единица.

В зависимост от областта на сравнение, стойностите могат да бъдат хомогененИ разнородни.Например диаметърът, обиколката, дължината на вълната по правило се считат за хомогенни величини, свързани с величина, наречена дължина.

В една и съща система от количества хомогенните величини имат една и съща размерност. Въпреки това, количествата с едно и също измерение не винаги са хомогенни. Например моментът на силата и енергията не са хомогенни величини, но имат една и съща размерност.

Система от количествапредставлява набор от величини заедно с набор от последователни уравнения, свързващи тези величини.

Основно количествопредставлява величина, която е условно избрана за дадена система от величини и е включена в набора от основни величини. Например основните величини на системата SI. Основните количества не са свързани помежду си.

Изведено количествосистема от количества се определя чрез основните количества на тази система. Например, в система от величини, където основните величини са дължина и маса, плътността на масата е производна величина, която се определя като частното от масата, разделена на обема (дължина на трета степен).

Множествена единицасе получава чрез умножаване на дадена мерна единица по цяло число, по-голямо от единица. Например километър е десетично кратно на метър; а часът е недесетична единица, която е кратна на секундата.

подкратна единицасе получава чрез разделяне на мерна единица на цяло число, по-голямо от едно. Например милиметър е десетична единица, кратна на метър.

Несистемна единицаизмерването не принадлежи към тази система от единици. Например ден, час, минута са несистемни мерни единици по отношение на системата SI.

Нека въведем друга важна концепция - преобразуване на измерване.

Разбира се като процес на установяване на съответствие едно към едно между размерите на две величини: количеството, което се преобразува (вход) и количеството, преобразувано в резултат на измерване (вход).

Наборът от размери на входното количество, подложено на трансформация с помощта на техническо устройство - измервателен преобразувател - се нарича диапазон на преобразуване.

Преобразуването на измерванията може да се извърши по различни начини в зависимост от видовете физически величини, които обикновено се разделят на три групи.

Първа групапредставлява величини в набор от размери, от които се определят само отношенията им под формата на сравнения "по-слаб - по-силен", "по-мек - по-твърд", "по-студен - по-топъл" и др.

Тези връзки се установяват на базата на теоретични или експериментални изследвания и се наричат отношения на реда(отношения на еквивалентност).

Към количествата първа групавключват, например, сила на вятъра (слаб, силен, умерен, буря и т.н.), твърдост, характеризираща се със способността на изследваното тяло да устои на вдлъбнатина или надраскване.

Втора групапредставлява величини, за които се определят отношения на ред (еквивалентност) не само между размерите на количествата, но и между разликите на количествата по двойки от техните размери.

Те включват например време, енергия, температура, определени по скалата на течен термометър.

Възможността за сравняване на разликите в размерите на тези количества се крие в определянето на количествата от втората група.

По този начин, когато се използва живачен термометър, температурните разлики (например в диапазона от +5 до +10 ° C) се считат за равни. Така в този случай има както връзка от порядъка на величината (25 „по-топло“ от 10°C), така и връзка на еквивалентност между разликите в двойките размери: разликата на двойката (25–20°C ) съответства на разликата на двойката (10–5°C).

И в двата случая отношението на реда се установява недвусмислено с помощта на измервателен уред (измервателен преобразувател), който е споменатият течен термометър.

Лесно е да се заключи, че температурата принадлежи към стойностите както на първата, така и на втората група.

Трета групаколичествата се характеризират с факта, че върху множеството от техните размери (с изключение на посочените отношения на ред и еквивалентност, характерни за количествата от втората група), е възможно да се извършват операции, подобни на добавяне или изваждане (свойство на адитивност).

Величините от третата група включват значителен брой физически величини, например дължина, маса.

По този начин две тела с тегло 0,5 kg всяко, поставени върху една от чашите на везни с равно рамо, се балансират от тежест с тегло 1 kg, поставена върху другата чаша.

Изтеглете от Depositfiles

Лекция 1.Имот. величина. Основно уравнение за измерване

2. Измервания

Величините, измерванията и измервателните уреди се изучават подробно в дисциплината “Метрология”, която ще се преподава през четвъртата година. Тук ще разгледаме основните точки, които ще трябва да знаем в курса „Геодезически инструменти и измервания“.

1. Собственост. величина. Основно уравнение за измерване

Всички обекти на околния свят се характеризират със своите свойства.

Например, можем да назовем такива свойства на обекти като цвят, тегло, дължина, височина, плътност, твърдост, мекота и др. Но от факта, че даден обект е цветен или дълъг, не научаваме нищо, освен че той има свойството цвят или дължина.

За количествено описание на различни свойства, процеси и физически тела се въвежда понятието количество.

Всички количества могат да бъдат разделени на два вида:истински И перфектен .

Идеален количествата са свързани главно с математиката и са обобщение (модел) на конкретни реални понятия. Ние не се интересуваме от тях.

истински количествата се разделят от своя страна нафизически И нефизически .

ДА СЕ нефизически трябва да се включат ценности, присъщи на социалните (нефизически) науки - философия, социология, икономика и др. Ние не се интересуваме от тези количества.

Физически количеството в общия случай може да се определи като количествена характеристика на материалните обекти (процеси, явления), изучавани в естествените (физика, химия) и техническите науки. Именно тези количества представляват интерес за нас.

Индивидуалността в количествено отношение се разбира в смисъл, че едно свойство може да бъде определен брой пъти по-голямо или по-малко за един обект, отколкото за друг.

Например, всеки обект на Земята има такова свойство като тегло. Ако вземете няколко ябълки, всяка от тях има тегло. Но в същото време теглото на всяка ябълка ще бъде различно от теглото на другите ябълки.

Физическите величини могат да бъдат разделени наизмерими И оценени.

Физическите величини, за които по една или друга причина не може да се извърши измерване или не може да се въведе мерна единица, могат да бъдат само оценени. Такива физични величини се наричат оценим . Такива физически величини се оценяват с помощта на конвенционални скали. Например, интензивността на земетресенията се оценява отСкала на Рихтер, минерална твърдост - скала на Моос.

Според степента на условна независимост от другите величини физическите величини се делят на основен (условно независим),производни (условно зависим) идопълнителен .

Цялата съвременна физика може да бъде изградена върху седем основни величини, които характеризират фундаменталните свойства на материалния свят. Те включватседем физически величини, избрани всистема SI като основен , И две допълнителен физични величини.

С помощта на основните седем и две допълнителни величини, въведени само за удобство, се формира цялото разнообразие от производни физични величини и се дава описание на свойствата на физическите обекти и явления.

Според наличието на размерност физическите величини се делят наразмерен , т.е. имащ измерение ибезразмерен .

Концепция размери на физическа величина беше въведена Фуриепрез 1822 г.

Измерение качество неговите характеристики и е обозначен със символа
, идваща от думата измерение (Английски - размер, измерение). Измерение основен физическите величини се обозначават с подходящи главни букви. Например за дължина, маса и време

Размерността на производна физическа величина се изразява чрез размерностите на основните физични величини с помощта на степенен моном:

Където ,
,, … – размери на основни физични величини;

, ,, … – показатели за размерност.

Освен това всеки от показателите на размерността може да бъде положителен или отрицателен, цяло число или дробно число, както и нула.

Ако всички индикатори за размери са равни на нула , тогава това количество се нарича безразмерен .

Размер измереното количество еколичествен неговите характеристики.

Например дължината на дъската е количествена характеристика на дъската. Самата дължина може да се определи само в резултат на измерване.

Набор от числа, представляващи хомогенни количества с различни размери, трябва да бъде набор от числа с еднакви имена. Това наименуване е единица физическа величина или своя дял. Същият пример с дължината на дъската. Има набор от числа, характеризиращи дължината на различни дъски: 110, 115, 112, 120, 117. Всички числа се наричат ​​​​сантиметри. Сантиметърът за наименование е единица за физическа величина, в този случай единица за дължина.

Например метър, килограм, секунда.

Например 54,3 метра, 76,8 килограма, 516 секунди.

Например 54,3, 76,8, 516.

И трите изброени параметъра са свързани помежду си с релацията

, (3.1) което се наричаосновно уравнение за измерване .

2. Измервания

От основното уравнение за измерване следва, чеизмерване - това е определянето на стойността на дадена величина или с други думи това е сравнение на величина с нейната единица. Измерванията на физическите величини се извършват с помощта на технически средства. Може да се даде следното определение за измерване.

Това определение съдържа четири характеристики на концепцията за измерване.

1. Могат да се измерват само физически величини(т.е. свойства на материални обекти, явления, процеси).

2. Измерването е експериментална оценка на количество, т.е. винаги е експеримент.

Изчисленото определяне на количество с помощта на формули и известни първоначални данни не може да се нарече измерване.

3. Измерването се извършва със специални технически средства - носители на мерни единици или скали, наречени средства за измерване.

4. Измерването е определяне на стойността на дадена величина, т.е. е сравнението на количество с неговата единица или мащаб. Този подход е разработен чрез вековна практика на измерване. Той напълно съответства на съдържанието на понятието „измерване“, дадено преди повече от 200 години от Л. Ойлер: „ Невъзможно е да се дефинира или измери едно количество, освен като се вземе за известно друго количество от същия вид и се посочи съотношението, в което се намира към него » .

Измерването на физическо количество включва два (като цяло може да има няколко) етапа:

а) сравнение на измерена величина с единица;

б) трансформиране в удобна за използване форма(различни методи на показване).

Измерванията разграничават:

а) принцип на измерване– това е физическо явление или ефект, залегнал в основата на измерванията;

б) метод на измерване– техника или набор от техники за сравняване на измерена физическа величина с нейната единица в съответствие с прилагания принцип на измерване. Методът на измерване обикновено се определя от конструкцията на измервателните уреди.

Всички възможни измервания, срещани в човешката практика, могат да бъдат класифицирани в няколко направления.

1. Класификация по видове измервания :

а) директно измерване – измерване, при което директно се получава желаната стойност на физична величина.

Примери: измерване на дължина на линия с рулетка, измерване на хоризонтални или вертикални ъгли с теодолит;

б) индиректно измерване – определяне на желаната стойност на физична величина въз основа на резултатите от директни измервания на други физични величини, които са функционално свързани с желаната величина.

Пример 1. Измерване на дължини на линии по метода на паралакса, при който хоризонталният ъгъл се измерва върху маркировките на основната релса, разстоянието между които е известно; необходимата дължина се изчислява с помощта на формули, свързващи тази дължина с хоризонталния ъгъл и основата.

Пример 2. Измерване на дължината на линия с далекомер. В този случай не се измерва директно самата дължина на линията, а времето на преминаване на електромагнитния импулс между излъчвателя и рефлектора, монтиран над точките, между които се измерва дължината на линията.

Пример 3. Определяне на пространствените координати на точка от земната повърхност с помощта на глобалната навигационна спътникова система (GNSS). В този случай не се измерват координати или дори дължини, а отново времето, необходимо на сигнала да премине от всеки сателит до приемника. С помощта на измереното време индиректно се определят разстоянията от сателитите до приемника и след това, отново косвено, се определят координатите на точката на престой.

V) съвместни измервания – едновременни измервания на две или повече различни величини за определяне на връзката между тях.

Пример. Измерване на дължината на метален прът и температурата, при която се измерва дължината на пръта. Резултатът от такива измервания е определянето на коефициента на линейно разширение на метала, от който е направен прътът, поради температурни промени.

G) съвкупни измервания – измервания на няколко едноименни величини, извършвани едновременно, при които желаните стойности на величините се определят чрез решаване на система от уравнения, получена чрез измерване на тези величини в различни комбинации.

2. Класификация по методи на измерване :

а) метод на пряка оценка– метод, при който стойността на дадена величина се определя директно от показващия измервателен уред;

примери за измерване на налягане с барометър или температура с термометър;

б) метод на сравнение с мярка– метод на измерване, при който измерената стойност се сравнява със стойността, възпроизведена от мярката;

примери:

чрез прилагане на линийка с деления към която и да е част, те по същество сравняват нейния размер с единицата, съхранявана от линийката, и след като направят четене, получават стойността на количеството (дължина, височина, дебелина и други параметри);

с помощта на измервателно устройство размерът на величина (например ъгъл), преобразуван в движение на показалец (алидада), се сравнява с единицата, запаметена от скалата на това устройство (хоризонтален кръг, разделящ кръг е мярка) и се прави броене.

Характеристика на точността на измерването е неговата грешка или несигурност.

При извършване на измервания реалният обект, който се измерва, винаги се заменя с неговия модел, който поради своето несъвършенство се различава от реалния обект. В резултат на това количествата, характеризиращи реален обект, също ще се различават от подобни количества на същия обект. Това води до неизбежни грешки при измерването, които най-общо се делят на случайни и систематични.

Метод на измерване. Изборът на метод за измерване се определя от възприетия модел на обекта на измерване и наличните средства за измерване. При избора на метод на измерване се гарантира, че грешката на метода на измерване, т.е. компонентът на систематичната грешка на измерване, дължащ се на несъвършенството на възприетия модел и метод на измерване (в противен случай теоретичната грешка), не е повлиял забележимо на получената грешка на измерване, т.е. не надвишава 30% от нея.

Обектен модел. Промените в измерените параметри на модела по време на цикъла на наблюдение, като правило, не трябва да надвишава 10% от определената грешка на измерване. Ако са възможни алтернативи, тогава се вземат предвид и икономически съображения: ненужното надценяване на точността на модела и метода на измерване води до неразумни разходи. Същото важи и за избора на измервателни уреди.

Измервателни инструменти. Изборът на средства за измерване и спомагателни устройства се определя от измерваното количество, възприетия метод на измерване и изискваната точност на резултатите от измерването (стандарти за точност). Измерванията с помощта на измервателни уреди с недостатъчна точност са с малка стойност (дори безсмислени), тъй като могат да доведат до неправилни заключения. Използването на прекалено точни измервателни уреди не е икономически изгодно. Обхватът на промените в измерената стойност, условията на измерване, работните характеристики на измервателните уреди и тяхната цена също се вземат предвид.

Основно внимание се обръща на грешките на измервателните уреди. Необходимо е общата грешка на резултата от измерването
е по-малка от максимално допустимата грешка при измерване
, т.е.

— максимална грешка, дължаща се на оператора.<

Всички обекти на околния свят се характеризират със своите свойства. Като цяло свойствата, които притежава даден обект или явление са безброй. Но благодарение на тези свойства можем да различим един обект от друг или, обратно, да ги групираме, т.е. да ги присвоим към един клас обекти. Например голям, топъл, тежък. Свойството на даден обект се проявява само във взаимодействието му с други обекти. Например, еластичното свойство на топката се проявява, когато тя взаимодейства с пода.

Имот – философска категория, която изразява такъв аспект на даден обект (явление, процес), който определя неговата разлика или прилика с други обекти (явления, процеси) и се разкрива в отношенията му към тях. Имот – категория качество. За количествено описание на различни свойства на процеси и физически тела се въвежда понятието количество.

величина - това е свойство на нещо, което може да бъде разграничено от другите свойства и оценено по един или друг начин, включително количествено. Едно количество не съществува само по себе си; то съществува само доколкото има обект със свойства, изразени от дадено количество.

Стойностите могат да бъдат разделени на два вида: истинскиИ перфектен.

Идеални стойности се отнасят главно до математиката и са обобщение (модел) на конкретни реални понятия.

Реални стойности се делят от своя страна на физически И нефизически . Физическата величина (ФВ) в общия случай може да се определи като количествена характеристика на материалните обекти (процеси, явления), изучавани в природните (физика, химия) и техническите науки. Към нефизичните величини спадат тези, принадлежащи към социалните (нефизическите) науки – философия, социология, икономика и др.

Физическо количество - едно от свойствата на физически обект, в качествен смисъл общо за много физически обекти, а в количествен смисъл - индивидуално за всеки от тях. Индивидуалността в количествено отношение се разбира в смисъл, че едно свойство може да бъде определен брой пъти по-голямо или по-малко за един обект, отколкото за друг. Например, физическите обекти имат маса - това е тяхното общо свойство. Но всяко тяло има своя собствена стойност на масата в количествено отношение. По този начин, физични величини са измерените свойства на физически обекти и процеси, с помощта на които те могат да бъдат изследвани.

Препоръчително е физическите величини да се разделят на измерени и оценени. Измереният EF може да бъде изразен количествено под формата на определен брой установени мерни единици. Възможността за въвеждане и използване на последното е важна отличителна черта на измерената EF. Физическите величини, за които по една или друга причина не може да се въведе мерна единица, могат само да бъдат оценени. Стойностите се оценяват с помощта на скали.

Магнитудна скала – подредена последователност от неговите стойности, приета по споразумение въз основа на резултатите от точни измервания.

Нефизичните величини, за които по принцип не може да се въведе мерна единица, могат само да бъдат оценени. Оценяването на нефизични величини не е част от задачите на теоретичната метрология.

Единица за физическа величина [ Q ] е PV с фиксиран размер, на който условно се приписва числова стойност, равна на единица, и се използва за количествено изразяване на хомогенна PV.

Стойност на физическото количество Q е оценка на неговия размер под формата на определен брой приети за него единици.

Числова стойност на физична величина р – абстрактно число, изразяващо съотношението на стойността на дадена величина към съответната единица на дадена PV.

Уравнението

Наречен основно уравнение за измерване .

Измерване – когнитивен процес, състоящ се от сравнение чрез физически експеримент на дадена PV с известна PV, взета като мерна единица.

В практическите дейности е необходимо да се измерват различни величини, които характеризират свойствата на тела, вещества, явления и процеси. Някои свойства на проявление (количествени или качествени) на всяко свойство образуват множества, съпоставянето на чиито елементи върху подреден набор от числа или, в по-общ случай, конвенционални знаци образуват измервателни везни тези имоти. Скалата за измерване на количествените свойства е PV скалата.

Скала на физическите величини е подредена последователност от PV стойности, приети по споразумение въз основа на резултатите от точни измервания.

Има пет основни вида измервателни скали.

Скала за именуване (класификационна скала). Везни от този тип не са EF везни. Това е най-простият тип скала, базирана на присвояване на числа на качествените свойства на обектите, играещи ролята на имена. В тези скали приписването на отразеното свойство на един или друг клас на еквивалентност се извършва с помощта на човешките сетива - това е най-адекватният резултат, избран от мнозинството експерти. Номерирането на обекти в скала от имена се извършва съгласно принципа: „не присвоявайте един и същ номер на различни обекти“. В тези скали няма понятия за нула, „повече” или „по-малко” и мерни единици. Пример за именни скали са широко използваните цветни атласи, предназначен за цветова идентификация.

Подредена скала (рангова скала). В скалите за ред нулата съществува или не съществува, но по принцип е невъзможно да се въведат мерни единици. Тези скали са монотонно нарастващи или намаляващи, което позволява да се установи по-голяма/по-малка връзка между количествата. Такива скали например включват скалата на Моос за определяне на твърдостта на минералите, която съдържа 10 референтни (референтни) минерала с различни числа на твърдост: талк - 1; гипс – 2; калций – 3; флуорит – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; диамант – 10. Отнасянето на даден минерал към определена градация на твърдост се извършва въз основа на експеримент, който се състои в надраскване на тестовия материал с опора. Ако след надраскване на изпитвания минерал с кварц (7) върху него остане следа, но след ортоклаз (6) няма следа, тогава твърдостта на изпитвания материал е повече от 6, но по-малко от 7. В този случай тя е невъзможно да се даде по-точен отговор. В конвенционалните везни еднаквите интервали между размерите на дадена величина не съответстват на еднаквите размери на числата, показващи размерите. Определянето на стойността на количествата с помощта на скали за поръчка не може да се счита за измерване, тъй като в тези скали не могат да се въвеждат мерни единици. Операцията за присвояване на число на изисквана стойност трябва да се счита за оценка. Оценяването чрез подредени скали е двусмислено и много условно.

Интервална скала (скала на разликата). Интервалната скала се състои от еднакви интервали, има мерна единица и произволно избрано начало - нулева точка. Такива скали включват летоброене по различни календари, в които за отправна точка се приема или сътворението на света, или Рождество Христово и пр. Температурните скали на Целзий, Фаренхайт и Реомюр също са скали на интервали.

Скалата на интервала на стойността Q може да бъде представена като уравнение:

където q е числената стойност на величината Q 0 е началото на скалата; [Q] – единица за разглежданото количество.

Такава скала се определя изцяло от стойността на референтната точка Q 0 на скалата и единицата на тази стойност [Q]. Можете да зададете мащаба по два начина. По първия начин се избират две стойности Q 0 и Q 1, които се изпълняват сравнително просто физически. Тези стойности се наричат опорни точки , или главни рапъри , а интервалът (Q 1 -Q 0) – основен интервал . Точка Q 0 се приема за начало, а стойността:

за единица измерване.

Мащаб на връзката . Примери за това са скалата на масата и термодинамичната температура. В скалите на съотношението има недвусмислен естествен критерий за нулево количествено проявление на свойство и мерна единица. Скалите за взаимоотношения са най-напреднали. Те се описват с уравнението:

където Q е PV, за която е конструирана скалата; [Q] е неговата мерна единица; q е числената стойност на PV.

Абсолютни скали . Под абсолютни имаме предвид скали, които имат всички характеристики на съотношителни скали, но освен това имат естествено еднозначно определение на мерната единица и не зависят от възприетата система от мерни единици. Такива скали съответстват на относителни стойности: усилване, затихване и др.

Извикват се скалите за именуване и ред неметрични (концептуални), а интервалните и съотношителни скали са показател (материал).